JPS62160328A - パワ−シヨベルの作業機制御装置 - Google Patents
パワ−シヨベルの作業機制御装置Info
- Publication number
- JPS62160328A JPS62160328A JP299286A JP299286A JPS62160328A JP S62160328 A JPS62160328 A JP S62160328A JP 299286 A JP299286 A JP 299286A JP 299286 A JP299286 A JP 299286A JP S62160328 A JPS62160328 A JP S62160328A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- working machine
- deviation
- thetad
- power shovel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はパワーショベルの作業；幾制Ｏａ装置に関する
ものである。
ものである。
［従来の技術］
周知のように、パワーショベルは第３図に示すように、
パケット１．アーム２．ブーム３およびこれらを各別に
円弧運動させるバケソトシリンタ４、アームシリンダ５
．ブームシリンタロを有しており、バケット１は上記の
各シリンダの円弧運動の組合せによって動りにうに偶成
されている。
パケット１．アーム２．ブーム３およびこれらを各別に
円弧運動させるバケソトシリンタ４、アームシリンダ５
．ブームシリンタロを有しており、バケット１は上記の
各シリンダの円弧運動の組合せによって動りにうに偶成
されている。
このようにバケツ１−１．アーム２．ブーム３という複
数の作業機を備えたパワーショベルにおいては、その操
縦を容易にするために、各作業機と相似形の操縦レバー
７を設け、この操縦レバー７における各作業機に対応し
た部分を操作することにより、各作業機の位置の目標値
を発生させ、この目標値に応じて各作業機の位置を制御
するようにしたものがある。
数の作業機を備えたパワーショベルにおいては、その操
縦を容易にするために、各作業機と相似形の操縦レバー
７を設け、この操縦レバー７における各作業機に対応し
た部分を操作することにより、各作業機の位置の目標値
を発生させ、この目標値に応じて各作業機の位置を制御
するようにしたものがある。
すなわち、操縦レバー７の６作ｔｉに対応する部分７ａ
、７ｂ、７ｃの回動部にポテンションメータ１１，１２
．１３を設け、各部分７ａ、７ｂ。
、７ｂ、７ｃの回動部にポテンションメータ１１，１２
．１３を設け、各部分７ａ、７ｂ。
７Ｃの操作時にこれらのポテンショメータ１１゜１２．
１３から作業機，２．３の位置指令信号θａ、θｂ、θ
Ｃ（角度信号）を発生させると共に、作業Ｉｌｌ、２．
３の回動部分に位置検出器１４．１５．１６を設けて作
業Ｉ１１．２．３の実際の位置（角度）θａ°、θｂ゛
、θＣ°を検出し、これらの各検出信号θａ°、θｂ°
、θＣ′とその位置指令信号θａ、θｂ、θＣ°との偏
差を偏差演算器１７．１８．１９で各別に求め、両者が
一致するように駆動回路２０．２１．２２により作業機
゜２．３のシリンダ４．５．６を駆動するものである。
１３から作業機，２．３の位置指令信号θａ、θｂ、θ
Ｃ（角度信号）を発生させると共に、作業Ｉｌｌ、２．
３の回動部分に位置検出器１４．１５．１６を設けて作
業Ｉ１１．２．３の実際の位置（角度）θａ°、θｂ゛
、θＣ°を検出し、これらの各検出信号θａ°、θｂ°
、θＣ′とその位置指令信号θａ、θｂ、θＣ°との偏
差を偏差演算器１７．１８．１９で各別に求め、両者が
一致するように駆動回路２０．２１．２２により作業機
゜２．３のシリンダ４．５．６を駆動するものである。
［ｎ明が解決しようとする問題点１ところが、このよう
なパワーショベルにおいては装置全体が大型化してくる
と、全体としての固有振動数は低下してくる。さらに、
この固有振動数は作業機の実際の位置によっても慣性モ
ーメント等の差によって微妙に変化する。
なパワーショベルにおいては装置全体が大型化してくる
と、全体としての固有振動数は低下してくる。さらに、
この固有振動数は作業機の実際の位置によっても慣性モ
ーメント等の差によって微妙に変化する。
従って、パワーショベル自体が大型化した場合、固有振
動数の低下によって実際の使用状態においては作業状態
との組合せによる種々の振動を伴うものとなる。
動数の低下によって実際の使用状態においては作業状態
との組合せによる種々の振動を伴うものとなる。
そこで、従来は位置ｆＡ差の信号の増幅利得を小さくす
ることによって実際の使用時の振動を抑制するようにし
ているが、逆に位置指令に対する作業機の追従速度がぼ
くなり、操縦性が悪くなってしまうという問題点があっ
た。
ることによって実際の使用時の振動を抑制するようにし
ているが、逆に位置指令に対する作業機の追従速度がぼ
くなり、操縦性が悪くなってしまうという問題点があっ
た。
本発明はこのような問題点に鑑み、装置自体の振動を作
業ｂ１の追従速度を低下させることなく抑制することが
できるパワーショベルの作業機制御装置を提供すること
を目的とするものである。
業ｂ１の追従速度を低下させることなく抑制することが
できるパワーショベルの作業機制御装置を提供すること
を目的とするものである。
［問題を解決するための手段および作用］本発明は、作
業機位置の変化速度および加速度を検出し、この検出時
に応じて位Ｗ偏差信号の増幅利得を変えるようにしたも
のである。
業機位置の変化速度および加速度を検出し、この検出時
に応じて位Ｗ偏差信号の増幅利得を変えるようにしたも
のである。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例は示すブロック図であり、パ
ケット、アーム、ブームの各作業機の１つについてのみ
図示したものである。第１図において、作業機の位置指
令信号θＳと位置検出器（図示せず）で検出した位置信
号θｄは偏差演算器２０においてそのＢ差（θＳ−θｄ
）が求められる。この偏差の信号は増幅利得にの増幅器
２１で増幅された後、演算器２２．２３に順次に入力さ
れる。
ケット、アーム、ブームの各作業機の１つについてのみ
図示したものである。第１図において、作業機の位置指
令信号θＳと位置検出器（図示せず）で検出した位置信
号θｄは偏差演算器２０においてそのＢ差（θＳ−θｄ
）が求められる。この偏差の信号は増幅利得にの増幅器
２１で増幅された後、演算器２２．２３に順次に入力さ
れる。
一方、位置検出器で検出した位置信号θｄは微分回路２
８．２９に入力される。微分回路２８は位置信号θｄが
入力されると、この信号θｄを微分演算し、作業囲位置
の変化速度θｄ°を算出する。
８．２９に入力される。微分回路２８は位置信号θｄが
入力されると、この信号θｄを微分演算し、作業囲位置
の変化速度θｄ°を算出する。
また、もう１つの微分回路２９も位置信号θｄを微分演
算することにより、作業低位置の加速度θｄ”を算出す
る。これらのｂ出値θｄ゛およびθｄ″は利ｍＫ１．に
２の増幅器３０．３１でそれぞれ増幅されて位置偏差の
信号Ｋ（θＳ−θｄ）の補正信号に１θｄ’、に２θ１
゛となり、Ｋ１θｄ”は演算器２Ｉ２に、またに２θｄ
”は演算器２３にそれぞれ入力される。
算することにより、作業低位置の加速度θｄ”を算出す
る。これらのｂ出値θｄ゛およびθｄ″は利ｍＫ１．に
２の増幅器３０．３１でそれぞれ増幅されて位置偏差の
信号Ｋ（θＳ−θｄ）の補正信号に１θｄ’、に２θ１
゛となり、Ｋ１θｄ”は演算器２Ｉ２に、またに２θｄ
”は演算器２３にそれぞれ入力される。
すると、演算器２２では位置偏差の信号Ｋ（θＳ−θｄ
）から補正信号に１θｄ゛を減樟する補正演算 Ｘ＝Ｋ（θＳ−θｄ）−）（１θｄ。
）から補正信号に１θｄ゛を減樟する補正演算 Ｘ＝Ｋ（θＳ−θｄ）−）（１θｄ。
が行なわれ、さらに次段の演算器２３では、上記補正演
算値Ｘから補正信号に２θｄ”を減算する補正演算 Ｙ＝Ｘ−に２θｄ” が行なわる。
算値Ｘから補正信号に２θｄ”を減算する補正演算 Ｙ＝Ｘ−に２θｄ” が行なわる。
すなわち、位置偏差の信号Ｋ（θＳ−θｄ）は作業も１
の変化速度と加速度に応じて補正される。
の変化速度と加速度に応じて補正される。
このようにして補正された位置偏差の信号Ｙは増幅器２
４において増幅され、作業まのシリンダを駆動する油圧
回路の電磁比例制御弁２５に入力される。これにより、
シリンダへの流入油量が位置面差の信号Ｙに対応した吊
に制ａされ、作業機２６が目標位置に回動する。
４において増幅され、作業まのシリンダを駆動する油圧
回路の電磁比例制御弁２５に入力される。これにより、
シリンダへの流入油量が位置面差の信号Ｙに対応した吊
に制ａされ、作業機２６が目標位置に回動する。
このように位置偏差の信号Ｋ（θＳ−θｄ）を作業機の
変化速度と加速度に応じで補正することにより、利得Ｋ
を大きく設定したとしても作業機の変化速度や加速度の
大きさに比例して位置偏差信号Ｋ（Ｏ３−θｄ）が減少
され、固有振動数が高い周波数域へ実質的に移動される
。このため、実使用時の振動は抑制される。また、利得
Ｋを大きく設定しておくことができるたダ〉、作業ｎの
追従速度の低下も防止できる。
変化速度と加速度に応じで補正することにより、利得Ｋ
を大きく設定したとしても作業機の変化速度や加速度の
大きさに比例して位置偏差信号Ｋ（Ｏ３−θｄ）が減少
され、固有振動数が高い周波数域へ実質的に移動される
。このため、実使用時の振動は抑制される。また、利得
Ｋを大きく設定しておくことができるたダ〉、作業ｎの
追従速度の低下も防止できる。
なお、増幅器２１の利得Ｋを第１図に破線で示すように
位置信号θｄに応じて変えるようにすれば、さらに効果
的である。
位置信号θｄに応じて変えるようにすれば、さらに効果
的である。
第２図（ａ）は第１図に示した系の固有振動特性を図示
したものであり、系のゲインは高い周波数域まで低下せ
ず、また、振動成分は表われていない。これに対し、第
２図（ｂ）に示す従来の系の固有振動特性ではゲインの
変化が激しく、ωｎの周波数位置て撮９ノ成分を含むも
のになっている。
したものであり、系のゲインは高い周波数域まで低下せ
ず、また、振動成分は表われていない。これに対し、第
２図（ｂ）に示す従来の系の固有振動特性ではゲインの
変化が激しく、ωｎの周波数位置て撮９ノ成分を含むも
のになっている。
ところで、以上のような位置偏差の演算はマイクロコン
ピュータなどによって行うこともできる。
ピュータなどによって行うこともできる。
第３図は、油圧回路に与える位置偏差の信号Ｙをマイク
ロコンピュータによって演算する場合の処理手順を示す
フローチャートであり、位置指令信号Ｏ５、位置信号Ｏ
ｄを読取ったならば、信号θｄを微分演→し、作業はの
変化速度θｄ゛と加速度θｄ”を演算する。
ロコンピュータによって演算する場合の処理手順を示す
フローチャートであり、位置指令信号Ｏ５、位置信号Ｏ
ｄを読取ったならば、信号θｄを微分演→し、作業はの
変化速度θｄ゛と加速度θｄ”を演算する。
次に、位置１Δ号Ｏｄに対応した利得に、Ｋｌ 。
Ｋ２を定数テーブルＴＢから引出し、この利（ｑＫに基
づいて位置偏差の演算 Ｙ＝Ｋ（Ｏ８−〇ｄ ）−に１０ｄ’−に２θｄ”を実
行し、その演算結果ＹがＹ＞０ならば作業態を正方向（
下げる方向）に回動させ、Ｙ＜Ｏならば負方向（上げる
方向）に回動させる。
づいて位置偏差の演算 Ｙ＝Ｋ（Ｏ８−〇ｄ ）−に１０ｄ’−に２θｄ”を実
行し、その演算結果ＹがＹ＞０ならば作業態を正方向（
下げる方向）に回動させ、Ｙ＜Ｏならば負方向（上げる
方向）に回動させる。
このような９８理を実行することにより、作業機を振動
させることなく目標位置まて回動さゼることができる。
させることなく目標位置まて回動さゼることができる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明においては、作業１伎置の変
化速度および加速度によっても位置偏差の増幅利得を変
えるようにしたため、固有振動数が高い周波数域へ移動
される結果となり、実使用時の振動を作業数の追従速度
を低下させることなく抑制することができる。
化速度および加速度によっても位置偏差の増幅利得を変
えるようにしたため、固有振動数が高い周波数域へ移動
される結果となり、実使用時の振動を作業数の追従速度
を低下させることなく抑制することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
実施例の固有振動特性を示した図、第３図は位置偏差の
演算をマイクロコンピュータで行う場合の処理手順を示
すフローチャート、第４図は従来のパワーショベルの全
体構成を示すブロック図である。 １・・・パケット、２・・・アーム、３・・・ブーム、
７・・・″＆縦レバー、２０．２２．２３・・・演算器
、２１゜３０．３１・・・増幅器、２８．２９・・・微
分回路、２６・・・作訓り 第１図 ｎ （Ｑ） （ｂ）第
２図 第４図
実施例の固有振動特性を示した図、第３図は位置偏差の
演算をマイクロコンピュータで行う場合の処理手順を示
すフローチャート、第４図は従来のパワーショベルの全
体構成を示すブロック図である。 １・・・パケット、２・・・アーム、３・・・ブーム、
７・・・″＆縦レバー、２０．２２．２３・・・演算器
、２１゜３０．３１・・・増幅器、２８．２９・・・微
分回路、２６・・・作訓り 第１図 ｎ （Ｑ） （ｂ）第
２図 第４図
Claims (2)
- （１）パワーショベルにおける作業機の位置を検出する
第１の検出手段と、 検出された位置の信号を微分演算して作業機の位置変化
の速度および加速度を検出する第２および第３の検出手
段と、 作業機の位置指令を発生する操縦手段と、 この操縦手段によって指定された作業機の位置と前記第
１の検出手段で検出された作業機の位置との偏差を求め
る第１の演算手段と、 この第１の演算手段によって算出された位置偏差の値を
前記第２および第３の検出手段で検出された位置変化の
速度および加速度に応じて補正する補正手段と、 この補正手段の出力によって作業機を駆動する駆動手段
と を備えたパワーショベルの作業機制御装置。 - （２）前記第１の演算手段は、第１の検出手段で検出し
た作業機の位置に応じた利得で偏差を算出することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のパワーショベルの
作業機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP299286A JPS62160328A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP299286A JPS62160328A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160328A true JPS62160328A (ja) | 1987-07-16 |
Family
ID=11544870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP299286A Pending JPS62160328A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | パワ−シヨベルの作業機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62160328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102459766A (zh) * | 2009-04-20 | 2012-05-16 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有工作臂的位置控制装置的移动工作机械和用于控制移动工作机械的工作臂的位置的方法 |
| JP2016187325A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | ヤンマー株式会社 | 作業車輌 |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP299286A patent/JPS62160328A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102459766A (zh) * | 2009-04-20 | 2012-05-16 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有工作臂的位置控制装置的移动工作机械和用于控制移动工作机械的工作臂的位置的方法 |
| JP2016187325A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | ヤンマー株式会社 | 作業車輌 |
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